可拉伸聚合物太阳能电池纤维

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可拉伸聚合物太阳能电池进一步被编成织物

与传统的无机太阳能电池相比,聚合物太阳能电池凭借其独特的优势,如易加工、低成本以及良好的柔性受到人们广泛的关注。近几年来,聚合物太阳能电池在各个领域得到的广泛的应用,特别是作为下一代电子器件的电子皮肤和电子衣物。然而作为电子织物,除了应该具有轻质、可编织等性能以外,还需要具有一定的可拉伸性能才能满足人们日常生活中的需要。复旦大学彭慧胜教授团队针对这一迫切需求,进行了深入的研究,通过特殊结构设计赋予纤维状聚合物太阳能电池可拉伸功能

纤维状聚合物太阳能电池具有良好的柔性,可以很方便的编织成电子衣物。然而这些衣物不具备可拉伸性能,不能很好的应用于人们的日常生活中。针对这一问题该团队通过将纤维状聚合物太阳能电池设计成弹簧状结构,巧妙的赋予电池以可拉伸功能。本实验采用成弹簧状的钛丝作为金属电极基底,同时采用柔性取向碳纳米管薄膜作为另一极,聚合物活性层夹在两极中间形成电池。该电池在拉伸量小于30%的条件下,电池效率几乎没有明显变化。当拉伸量大于30%时,电池开始发生部分不可逆形变,电池效率也随之降低。进一步,可以将这些可拉伸纤维电池编织成织物。该织物在弯曲数百次后,电池效率仍能保持在90%以上,显示出较好的柔性。

该工作中设计的可拉伸聚合物太阳能电池,可以作为一种普适性方法用于制作可拉伸纤维状电子器件,具有广阔的发展前景。

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